随着湖库外源性污染的有效控制,沉积物污染特征成为影响湖库水环境质量的关键因素。本文以富硫型水库——汤河水库为研究对象,分析探讨水库沉积物的理化性质、重金属总量、酸可挥发性硫化物(acid volatile sulfide,AVS)和同步提取重金属(simultaneously extracted metals,SEM)的空间分布特征,采用沉积物基准法(sediment quality guidelines,SQGs)和AVS与SEM关系法对重金属可能诱发的生态风险和毒性效应进行评估。结果表明:汤河水库沉积物中AVS含量在0.03～51.75μmol/g之间,并呈现坝前深水区>东支流库区>西支流库区的空间分布特征。根据Pearson相关性分析可知,汤河水库沉积物AVS含量与间隙水中SO_4~(2-)浓度、沉积物烧失量(LOI)含量呈显著正相关,与沉积物间隙水中NO_3~-浓度和沉积物pH呈现显著负相关。间隙水中SO_4~(2-)浓度和沉积物LOI含量是控制AVS产量的重要因素。水库沉积物中∑SEM变化范围为0.52～2.75μmol/g,呈现出东支流库区>坝前深水区>西支流库区的分布规律。水库沉积物中∑SEM/AVS和∑SEM-AVS的变化范围分别为0.06～22.73和-49.18～2.44μmol/g,显示出水库坝前深水区表层0～10 cm沉积物不具有生态风险,而东、西支流库区沉积物中的SEM因为不能完全被AVS所固定而存在潜在生态风险。就单一重金属而言,汤河水库坝前深水区和东西支流中部区域沉积物Ni、Cu、Pb和Zn含量均介于临界效应含量(threshold effects level,TEL)值和可能效应含量(probable effect level,PEL)值之间,可产生低级风险毒性效应,但Ni的毒性效应风险接近中级,今后应予以重点关注。富硫型水库沉积物中容易出现高含量AVS,沉积物间隙水中SO_4~(2-)和NO_3~-的浓度是决定沉积物AVS净产量的重要因素。流域内重金属土壤背景值以及工业、采矿产业排放的废水类型直接影响着诱发生态风险的重金属种类。

冒泡排放是湖、库水体CH_4排放的主要方式之一,其排放通量和占CH_4总排放量比例均具有极其显著的时空差异性,是当前水体CH_4排放估算不确定性的主要来源之一。然而,目前关于湖、库水体CH_4冒泡排放通量监测、时空分布规律、过程机制和模型模拟的系统梳理鲜有报道。本研究对比了目前水体CH_4冒泡的监测方法技术的适用性及优缺点,分析总结湖、库水体CH_4冒泡排放及通量的时空分布特征,梳理CH_4气泡在沉积物-水体中的产生-成长-迁移-释放的过程、影响因素及模型,并提出了水体CH_4冒泡过程模型框架。最后,本研究提出未来研究应基于湖、库水体分类、设备开发和改进来构建适应性的湖、库水体CH_4冒泡排放监测标准体系,开发基于过程的CH_4冒泡机理模型,为认识变化环境下湖、库水体CH_4冒泡过程和准确估算CH_4排放量提供支撑。

磷(P)是长江流域备受关注的污染物。乌江是长江八大支流之一，位于三峡水库近库尾江段。武隆断面是乌江入长江控制断面。对1998-2019时期武隆断面径流量、悬浮泥沙浓度(SS)与输沙量、磷浓度与通量(包括总磷(TP)、溶解态磷(DP)和颗粒态磷(PP))年际变化及季节特征进行研究，并基于河流基流分割原理对磷的来源进行了解析。结果表明，(1) 1998-2019年，乌江武隆断面径流量在一定幅度内上下波动，而悬浮泥沙浓度和输沙量下降剧烈。(2) 22年来，乌江TP和DP浓度与通量总体上呈先升高后下降的趋势，2009-2013年为磷污染峰值期，TP和DP浓度与通量远高于其它时期。(3) 2007年是一个重要的时间节点，该节点前，TP的赋存形态以颗粒态为主，颗粒态磷在总磷中的占比均值为65%;该节点后，TP的赋存形态转变为以溶解态为主，颗粒态磷占比均值下降为16%，相应地，溶解态磷占比由35%上升为84%。水沙条件改变是磷形态发生显著变化的主要驱动力，磷污染程度亦是磷形态变化的重要影响因素。(4)磷通量在年内的季节分布发生了显著变化，丰水期磷通量减少，枯水期磷通量增加。(5) 1998-2012、2009-2013和2014-2019年3个时期点源负荷占比分别为23.5%、36.8%和62.1%，呈增加趋势。(6)建议制定适宜的总磷控制目标，结合目前所存在的磷污染风险点，进一步强化监管，侧重源头治理。

内陆水体是大气CO_2收支估算的重要组成部分。农业流域分布着大量池塘景观水体，且具备蓄洪抗旱、消纳污染、水产养殖等多种功能。但是，农业流域不同功能的小型池塘CO_2排放特征尚不清楚。本研究以极具农业流域代表性的烔炀河流域为研究对象，选取流域中用于水产养殖(养殖塘)、生活污水承纳(村塘)、农业灌溉(农塘)、蓄水(水塘)的4个功能不同的景观池塘，基于为期1年的野外实地观测，以明确农业流域小型池塘CO_2排放特征。结果表明，不同功能池塘水体CO_2排放差异显著，受养殖活动、生活污水输入和农田灌溉等人类活动影响，养殖塘((80.37±100.39) mmol/(m~2·d))、村塘((48.69±65.89) mmol/(m~2·d))和农塘((13.50±15.81) mmol/(m~2·d))是大气CO_2的热点排放源，其CO_2排放通量分别是自然蓄水塘((4.52±23.26) mmol/(m~2·d))的18、11和3倍。统计分析也表明，该流域池塘CO_2排放变化总体上受溶解氧、营养盐等因素驱动。4个不同景观池塘CO_2排放通量全年均值为(37.31±67.47) mmol/(m~2·d)，是不容忽视的CO_2排放源，其中养殖塘和村塘具有较高的CO_2排放潜力，在未来研究中需要重点关注。